Design, Merkmale und Eigenschaften des optischen Kabels

Fortschritt kann nicht gestoppt werden. Jeden Tag umfassen unser Leben neue Materialien. Die revolutionäre Entdeckung in Bezug auf die Verlegung von Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit war die Erfindung eines optischen Kabels.

Was ist ein optisches Kabel

Das optische Kabel ist eine spezielle Gattung von Kabeln für Kommunikationsnetzwerke. Der Hauptunterschied zum Standardkabel ist die Methode der Energieübertragung. Das Getriebe erfolgt mit einem leichten Fluss und gar kein elektrischem Strom. Im Großen und Ganzen ist ein optisches Kabel ein Faden im Inneren, in dem sich das Licht bewegt. Die Hauptkomponente ist optische Faser. Es ist die modernste und zuverlässigste Umgebung für die Datenübertragung. Licht entlang der Fasern wird über große Entfernungen mit praktisch ohne Verluste und hoher Geschwindigkeit übertragen.

Die Hauptmerkmale des optischen Kabels. Seine Vor- und Nachteile

Der Vorteil des optischen Kabels gegenüber dem üblichen Kabel ist zweifellos. Zu den offensichtlichsten Punkten möchte ich hervorheben:

• Unglaublich hoher Durchsatz. Das optische Kabel ist in der Lage, eine erhebliche Menge an Informationen für einen geringen Zeitraum zu übertragen.
• Die Faser strahlt keine elektromagnetischen Wellen aus. Dementsprechend ist es nicht in der Lage, elektromagnetische Strahlung freizulegen. Infolgedessen ist das Signal vor Verzerrung geschützt.
• Das Kabel ist zuverlässig vor einer nicht autorisierten Verbindung geschützt. Ein Versuch, eine nicht autorisierte Verbindung zu erhalten, führt zu einem Verstoß gegen die Integrität des Kabels und die Beendigung der Datenübertragung. Es wird unmöglich, es zu verbergen.
• Ein sehr unbedeutender Signal -Dämpfungsindikator.   Moderne Faser des optischen Kabels  mit einer Wellenlänge von 1500 nm hat es einen Indikator für eine Dämpfung von etwa 0,3 dB/km.   Dies ermöglicht es, benachbarte Repeater und Verstärker in einer Entfernung von bis zu 100 km zu arrangieren.
• Das optische Kabel hat weniger Gewicht und Volumen als gewöhnlich. Zum Beispiel beträgt der Durchmesser des 900-teiligen Telefonkabels 7,5 cm. Der Durchmesser direkt der Faser beträgt 0,1 cm.

• Bei Verwendung eines optischen Kabels müssen die Schale nicht erden werden.   Dies ist auf die isolierenden Eigenschaften von Ballaststoffen zurückzuführen.
• Die Möglichkeit der Verwendung bei Unternehmen mit erhöhtem Risiko. Es ist mit einem solchen Merkmal von Ballaststoffen als Mangel an Sparking verbunden. Es ist ihr zu verdanken, dass das optische Kabel ein feuerfestes Material ist.
• Das optische Kabel ist ein sehr wirtschaftliches Material. Für die Herstellung von Ballaststoffen wird Quarz verwendet, das Element ist sehr günstig und häufig. Infolgedessen unterscheiden sich die Kosten des optischen Kabels selbst nicht von den Kosten des üblichen Kabels.
• Haltbarkeit. Nichts für immer. Im Laufe der Zeit verlieren alle Materialien, einschließlich eines optischen Kabels, ihre Eigenschaften. Die Abschwächung steigt. Diese Prozesse treten jedoch sehr langsam auf. Die Geschwindigkeit des Verlusts der Eigenschaften des optischen Kabels ist im Vergleich zu anderen Kabeltypen viel geringer. Der Begriff des ununterbrochenen Betriebs des optischen Kabels beträgt mindestens 25 Jahre.

Trotz einer großen Anzahl positiver Punkte hat die Verwendung eines optischen Kabels eine Reihe von Nachteilen:

• Die hohen Kommunikationskosten mit einem optischen Kabel. Dies ist zwar auf die Verwendung zusätzlicher teurer Geräte zurückzuführen.   Die Kosten des optischen Kabels selbst unterscheiden sich nicht allzu zu den Kosten des üblichen Kabels.
• Die Komplexität von Befestigungsnetzwerken mit optischem Kabel. Die Anschlüsse müssen buchstäblich mit der Micron -Genauigkeit installiert werden. Die Verbindung selbst muss sehr genau und gleichmäßig hergestellt werden. Das Vorhandensein von Lücken ist inakzeptabel. Die Oberfläche der Fuge muss glatt poliert sein. Im Falle einer Nichteinhaltung der oben genannten Anforderungen können Verluste in der Geschwindigkeit und Qualität des übertragenen Signals nicht vermieden werden.
• Die Verbindungen werden durch Schweißen oder Kleben durchgeführt. Beim Kleben wird ein spezielles Gel verwendet, das den gleichen Brechungskoeffizientenwert wie Glasfaser aufweist.
• Während der Arbeit mit einem optischen Kabel werden spezielle Werkzeuge verwendet. Die Installation von optischen Netzwerken wird ausschließlich von hochqualifizierten Spezialisten durchgeführt.
• Aufgrund einer scharfen Temperaturdifferenz ist es möglich, das optische Kabel zu verderben. Die Glasfaser knackt. Um dieses Problem zu lösen, werden optische Kabel in die Produktion gesteckt, in deren Herstellungsprozess strahlungsbeständiges Glas verwendet wird.   Leider führt dies zu einer signifikanten Wertsteigerung.

Wie Sie sehen können, sind die Nachteile nicht so wichtig. Die Popularität von optischen Netzwerken wächst jeden Tag. Gleichzeitig werden die Kosten des Materials gesenkt und die Anzahl der Spezialisten, die mit dem optischen Kabel arbeiten, wächst. Mit diesem Trend in naher Zukunft werden sich diese Mängel selbst umsetzen.

Arten von optischen Kabeln

Es gibt zwei Arten von optischen Kabeln:

1. Einzelnes optisches Kabel. Alle Lichtstrahlen in Kabeln dieses Typs bewegen sich entlang eines Pfades und nähern sich gleichzeitig dem Empfänger. Infolgedessen gibt es keine Verzerrungen der Signalform. Ein einzelnes Kabel mit einer Faser mit einem Durchmesser von 1300 nm ist ausgestattet. Es werden nur Lichtwellen derselben Länge übertragen. Die Verwendung von einzelnen kennzeichneten Kabeln hilft, das Signal über mehr Strecken zu übertragen als die Verwendung von Multi -Muddy -Kabeln. Dieses Merkmal ist mit sehr unbedeutenden Werten von Dispersions- und Signalverlusten verbunden.   Bei der Verwendung eines einzelnen Faszierkabels werden Laser -LEDs verwendet. Die Abschwächung des Signals in einem einzigen kabel ist sehr niedrig, etwa 5 dB/km.
2. Optisches Kabel mit mehreren Den. In dieser Art von Kabel gehen die Strahlen nicht auf einem Weg. Ihre Flugbahnen haben eine erhebliche Streuung. Das Ergebnis ist eine Verzerrung des Signals am Empfänger. Beim Übertragen eines Signals über ein Multi -Doon -Kabel werden gewöhnliche LEDs verwendet. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Kosten von Kommunikationsnetzwerken und zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Transceiver. Das multimodierte Kabel ist durch die Länge der Lichtwelle von etwa 850 nm mit Abweichungen von 30-50 nm gekennzeichnet. Die Signaldämpfung im Kabel kann 20 dB/km erreichen. Die Länge des Kabels dieses Typs ist bis zu 5 km zulässig.

Der Haupttyp des optischen Kabels ist derzeit multi -fach. Dies liegt an seiner Verfügbarkeit und Billigkeit. In Zukunft sollten führende Positionen in das Kabel zu einem einzigen Kabel übergehen. Die hervorragenden Merkmale, die geringe Dämpfung, ermöglicht es uns zu hoffen, dass die hohen Kosten für die Akzeptanzausrüstung im Laufe der Zeit ein Hindernis für die Ausbreitung dieses hochwertigen Materials sein werden.

Das Design des optischen Kabels

Die Hauptkomponenten des optischen Kabels sind:

1. Glasfaser. Ein dünner Glasfaden, der als Kern oder Wohngebäude bezeichnet wird. Mit einer Glasscheide beschichtet. Der Brechungskoeffizient der Schale unterscheidet sich geringfügig vom gleichen Indikator für den Kern zur Abnahme. Deshalb breitet sich der leichte Strahl, der sich auf den Kern richtet, ausschließlich darauf aus. Um die Materialkosten zu senken, besteht der Kern häufig aus Kunststoff und nicht aus Glas. Solche optischen Fasern sind schlechter. Unterscheidung von einzelnen modierten und multi -doon optischen Fasern. Der Kern der einzelnen Faser ist sehr dünn, ihr Durchmesser beträgt etwa 10 Mikrometer. Gerade wegen des unbedeutenden Durchmessers des Kerns wird nur eine einzige Mode für elektromagnetische Strahlung übertragen, die das Vorhandensein von Dispersionsverzerrungen ausschließt. Der Kern von Multi -Sea -Ballaststoffen ist jedoch um ein Vielfaches dicker und etwa 50 Mikrometer. Dies trägt zur Verbreitung mehrerer Strahlungsmods bei. Jeder der Mod breitet sich in einem bestimmten Winkel aus.   Der Lichtimpuls unterliegt der Dispersion, was zur Umwandlung seiner Form von rechteckig in glockenartige Veränderung führt.
2. Kern.

Um die Festigkeit des optischen Kabels zu verbessern, werden seine optischen Module, die ein Polymerrohr sind, in dem die Faser frei platziert wird, um den Kern des Kabels verdreht.

Die Rolle des Kerns spielt das zentrale Leistungselement, das die Struktur vor Lasten schützt.

Bei der Herstellung von optischen Kabeln wird das Verdrehen in Schichten verwendet. Verdrehungselemente befinden sich konzentrisch entlang des zentralen Leistungselements.   Der Zweck der Verdrehung ist es, das Vorhandensein von Raum zu erreichen, in dem die Last bei Komprimierung, Dehnen und Biegen die Kabelübertragung nicht beeinflusst. Natürlich wird der Höchstwert dieser Lasten durch bestimmte Rahmen begrenzt.

Um das zentrale Leistungselement stecken auch Füllstoffe fest. Die Füllstoffe sind:

1. Module ohne Ballaststoffe.
2. Kupferkerne
3. Plastikstäbe.

Alle oben genannten Elemente werden mit einem Klebeband oder einer Schale aneinander befestigt. Ihre Kombination wird als Kern bezeichnet.

1. Abdeckungen zum Schutz und zur Verstärkung. Aufgrund des Fehlens der Notwendigkeit, ein optisches Kabel vor einem externen elektromagnetischen Hindernis zu schützen, wird kein Metallgeflecht verwendet. Es besteht jedoch ein mechanischer Schutz des Kabels. Zu diesem Zweck werden folgende Materialien verwendet:

• kevlar -Thread;
• stahlband;
• stahldraht.

2. Die äußere Hülle. Es schützt das Kabel vor externen Einflüssen, sowohl mechanische als auch Einflüsse schädlicher Substanzen, Feuchtigkeit.

Sorten von Kabelstrukturen

Unterscheiden Sie die folgenden Strukturensorten:

• Kabel für die Freilassung im Freien. Zweck - im Boden oder im Rohr lagen.

Der Umfang der einzelnen Holzkabel mit Neme 10 -Leuchten. Bei einer größeren Menge an Ballaststoffen ist es jedoch ratsamer, ein multi -tragendes Modul oder ein Brennmodul zu verwenden.

Die Module sind in Schichten entlang des zentralen Leistungselements eingewickelt.

Leistungselemente sind mit einer Hülle aus Polyethylen oder einer geschichteten Schale aus Polyethylen bedeckt, die durch Aluminium laminiert sind.

Das Modul ist mit einer hydrophoben Verbindung gefüllt.

Es ist möglich, die Hülle einer zusätzlichen Schicht von Schutzpanzer aufzunehmen. Um vor Schädlingen zu schützen, sind Wellblechbänder ideal.

• Kabel für die interne Verlegung. In Gebäuden verwendet. Für Kabel dieser Art besteht keine Erdung, da sie kein Metall enthalten. Bequem im Gebrauch aufgrund von Leichtigkeit und Flexibilität.

Es gibt Kabel:

1. Verteilung.   Für individuelle Verkabelung. Drei Arten von Designs basierend auf dem Durchmesser des Moduls:

• unter schweren Anwendungsbedingungen - 0,27 cm;
• unter Standardbedingungen der Anwendung - 0,24 cm;
• bei erleichterten Anwendungsbedingungen - 0,20 cm.

Sie werden in vertikalen Minen innerhalb von Gebäuden oder in Kanälen unterhalb des Gefriergrades zwischen benachbarten Gebäuden gelegt.

2. Verbinden. Wird als Kabelsprunger oder während des Verarbeitungsprozesses mit Steckeranschlüssen verwendet.

3. Spezialkabel. Dies sind universelle Kabel, die sowohl außerhalb als auch innen verwendet werden. Merkmale eines optischen Kabels dieses Typs:

• vollständige Wasserbeständigkeit;
• mangelnde Notwendigkeit für zusätzliche Frains am Eingang zum Gebäude;
• das Vorhandensein von Spezialfeueranforderungen.

Die Sorten von Spezialkabeln sind ein Unterwasserkabel und ein optisches selbstversorgendes Kabel, auch Luft genannt.

Luftkabel werden auf Stangen gelegt. Es können die Säulen von Beleuchtung und Kommunikation, Stromleitungen und Elektrofahrzeugen sein. Es gibt viele Luftkabel. Es hängt alles vom Modell ab. Ein charakteristisches Merkmal des Luftkabels ist die hohe Festigkeit der Lücke. Schließlich ist die Last darauf nicht nur auf sein eigenes Gewicht begrenzt. Die Last steigt aufgrund von Vereisung, Wind.

Unterwasserkabel werden tief unter Wasser gelegt. Das zentrale Rohr eines Kabels dieser Art besteht aus Kupfer und mit einem hydrophoben Gel gefüllt. Die Rüstung beträgt jedoch 2-3 Schichten verzinkter Stahldraht. Zwischen den Schichten und außen befindet sich eine Schicht aus Polyethylen. Infolgedessen fühlt sich das Kabel in großen Tiefen großartig an und stand erheblichem Druck.